УБОРОЧНАЯ МАШИНА Российский патент 1997 года по МПК E01H5/10 

Изобретение относится к области очистки аэродромных и дорожных покрытий и может быть использовано для очистки железнодорожных путей, полов грузовых отсеков воздушных судов, палуб морских судов, брусчатки городских площадей от льда, снега и грязи (смета).

Известно устройство для очистки дорожного покрытия от льда и снега (авт. св. СССР N 1189929, 1985), содержащее колесное базовое шасси с расположенным на нем газогенератором и основным кожухом, охватывающим выхлопные сопла, направленные навстречу друг другу под острым углом к покрытию. В средней части кожуха установлена пароотводная трубка. Имеется дополнительный кожух, который расположен за основным и охватывает дополнительное выхлопное сопло с расширителем газового потока, который сообщается с газогенератором посредством трубопровода. При этом основной и дополнительный кожухи снабжены приклеенными по периметру к каждому из них эластичными фартуками.

Недостатком устройства является его громоздкость и невысокая экономичность.

Известно также транспортное устройство для уборки дорожных покрытий (авт. св. СССР N 1544864, кл. E 01 H 1/08, 1990), содержащее корпус, в днище которого смонтированы подающие сопла, сообщенные с нагнетательной полостью источника давления воздуха, бункер для смета, закрепленный по периметру корпуса, всасывающие сопла, сообщенные с бункером, эжектирующие сопла, подборщик смета с эжектирующим патрубком в середине полости, сообщенной с бункером и ограниченной корпусом с эластичной юбкой и фартуком, которым охвачен корпус, нагревательные элементы, расположенные на днище корпуса.

Недостатком этого устройства является его сложность, громоздкость.

Наиболее близким аналогом является машина для удаления льда и снега с дорожных покрытий (авт.св. СССР N 1776715, кл. E 01 H 5/10, 1989).

Машина содержит размещенные на шасси генератор газового потока, сообщенный с ним направляющим насадком кожух, установленный над обрабатываемой поверхностью, устройство для удаления воды и смета, включающее в себя криволинейное всасывающее сопло, емкость для воды. При этом кожух образован открытыми в нижней части цилиндрическими камерами, смежные кромки которых соединены между собой, а оси параллельны друг другу и обрабатываемой поверхности. Указанным насадком с передней кромкой первой цилиндрической камеры образовано щелевое сопло, а всасывающее сопло сопряжено с последней цилиндрической камерой.

Недостатками этой машины являются недостаточная эффективность и качество уборки неровных поверхностей и наличие в ее конструкции элемента, контактирующего с обрабатываемой поверхностью, при выходе из строя которого возможен выброс смета за пределы машины.

Задача изобретения повышение эффективности и производительности машины независимо от рельефа обрабатываемой поверхности.

Поставленная задача достигается тем, что в уборочной машине, содержащей размещенные в корпусе на шасси генератор газового потока, газовый коллектор с подающим соплом, всасывающее устройство с вихревой камерой и бункером для сбора влаги и смета, при этом подающее сопло газового коллектора направлено под днище бункера, введен газовый коллектор, выполненный кольцевым, соединенный с генераторами газового потока и смонтированный вокруг корпуса, охватывающий бункер для сбора воды и смета, внутри которого расположена вихревая камера всасывающего устройства, на торцевой стенке днища бункера перед входом в вихревую камеру установлены сопла для образования воздушной завесы, на выходе из вихревой камеры перед входом в бункер расположен эжектор, сопла которого образованы щелью между полыми тарелками, обращенным ребрами друг к другу и соединенными с выходом генератора газового потока, между стенками корпуса и бункера образован влагоподающий кольцевой канал, переходящий в кольцевую щель в нижней части корпуса. Вихревая камера всасывающего устройства выполнена в виде вставленных один в другой двух цилиндров, образующих полость, при этом на стенке внутреннего цилиндра выполнены вертикальные щели для создания вихревого движения внутри всасывающего устройства, верхняя часть полости ограничена фланцем с подводом сжатого воздуха внутрь полости, а в нижней части полости расположены направляющие лопатки.

Дополнительно введен кольцевой газовый коллектор, смонтированный вокруг корпуса с бункером внутри его на одном с ним шасси, внутри которого расположена вихревая камера всасывающего устройства, на торцевой стенке днища бункера перед входом в вихревую камеру установлены сопла с направляющими лопатками для образования воздушной завесы, на выходе из вихревой камеры перед входом в бункер размещены сопла эжектора, соединенные с выходом генератора газового потока, а между стенками корпуса и бункера образован влагоподающий кольцевой канал, переходящий в торцевую щель в нижней части корпуса.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 то же, вид сверху.

Устройство содержит базовое шасси 1, рама которого установлена на колеса для передвижения по поверхности 2. На раме смонтированы три генератора газового потока, например газотурбинные двигатели, расположенные под углом 120^o друг к другу. Их реактивные сопла 4 соединены с кольцевым газовым коллектором 5, охватывающим корпус 7 и имеющим выходное подающее сопло 6, которое направлено под днище 25 бункера 13 на обрабатываемую поверхность в направлении к центральной части машины. На шасси 1 смонтирован корпус 7, внутри которого расположен бункер 13. Корпус 7 имеет окно 8 для выхода отработанного воздуха. В верхней части корпуса 7 расположена камера регенерации тепла 9, сообщающаяся с полостью бункера 11 через выпускное окно 16 и ленту 10, если она выполнена не сплошной, например перфорированной.

Между стенками корпуса 7 и бункера 13 имеется влагоподающий кольцевой канал с торцевой щелью 15, расположенной в нижней части корпуса 7.

В верхней части бункера 11 выполнено окно 16 для выхода влажного воздуха в камеру регенерации 9, внутри которой проходят теплообменники 22, через которые атмосферный воздух может направляться во входные устройства генераторов газового потока. Внутри бункера 13, в его центральной части, расположена вихревая камера 12 всасывающего устройства. На выходе из вихревой камеры 12 расположен эжектор всасывающего устройства 17, который нижней своей частью образует с верхней частью вихревой камеры 12 профилированную щель 24, соединяющую вихревую камеру 12 с бункером 11.

Вихревая камера всасывающего устройства выполнена в виде двух вставленных один в другой цилиндров, образующих между собой полость 19 для подачи в нее сжатого воздуха от генераторов газового потока 3. Верхняя часть вихревой камеры ограничена фланцем с подводом сжатого воздуха в полость избыточного давления 19 по трубопроводам 23, в нижней части полости расположены направляющие лопатки для подачи сжатого газа из полости 19 под днище 25 бункера, в стенке внутреннего цилиндра выполнены вертикальные щели 21, предназначенные для содания вихревого движения внутри всасывающего устройства.

Эжектор всасывающего устройства 17 выполнен в виде двух тарелок, опрокинутых ребрами навстречу друг к другу и образующих внутреннюю полость для подачи в нее сжатого воздуха от генераторов газового потока 3, образующих кольцевую щель между ними и имеющих фланец для подвода сжатого воздуха (на чертежах не показано) через систему трубопроводов 23.

В местах соединения генераторов газового потока с кольцевым газовым коллектором выполнены окна 26 для регулирования температуры газа, подаваемого в газовый коллектор от газогенераторов.

Машина работает следующим образом: машину накатывают на обрабатываемую поверхность, включают газогенераторы 3, при этом газовая струя, например от газотурбинных двигателей, из реактивных сопел 4 поступает в коллектор 5, а также по системе трубопроводов 23 с выхода газогенератора поступает в полость 19 вихревой камеры всасывающего устройства 12 и в полость 17 эжектора. Газ из коллектора 5 через подающее сопло 6 подается под днище бункера 25 на обрабатываемую поверхность под углом к ней в направлении центра машины. Одновременно сжатый воздух, выходя из полости 19 через вертикальные щели 21, образует вихревое движение воздуха внутри камеры 12, создавая в ней разряжение. Кроме того, воздух из полости 19 через сопло 20 направляется на обрабатываемую поверхность, образует воздушную завесу, разделяя зону пониженного давления внутри камеры 12 от зоны избыточного давления вне ее. При этом сужение ("поджим") к обрабатываемой поверхности газового потока в районе выхода сжатого воздуха из сопла 20 способствует более полному копированию газовым потоком из сопла 6 обрабатываемой поверхности в районе сопла 20 и более эффективной обработке неровной, кочкообразной поверхности, т.к. увеличивая скорость его прохождения, снижается давление над обрабатываемой поверхностью, что способствует отрыву от обрабатываемой поверхности воды, льда и др. твердых предметов, например камней, щебня и т.п. и более быстрому продвижению их в вихревую камеру 12. Одновременно сжатый воздух, выходящий из эжектора 17 через сопла 18, образует струю, перекрывающую профилированную щель 24 от перетекания через нее воздуха из бункера 11, и одновременно эжектирующую воздух из камеры 12. При этом создающееся вихревое движение выходящего из щелей 21 сжатого воздуха образует в центральной части вихревой камеры 12 пониженное давление, которое в совокупности с эжектирующим эффектом струи воздуха из эжектора 17 способствует более быстрому перемещению смета, в т.ч. твердых предметов в смета (камни, щебень и т.п.) вверх по всасывающему устройству и далее в бункер 11.

Газовый поток, истекающий из сопла 6, имеющий высокую энергию, поступает на обрабатываемую поверхность. Нагревая и растапливая лед и снег, подхватывая жидкие и твердые включения, струя передвигается по спирали к струе из сопла 20, поджимается ею к обрабатываемой поверхности, копируя ее рельеф и далее, продолжая круговое движение, поднимается внутрь камеры 12. Затем, эжектируясь струей из сопел 18, эта смесь воды и смета направляется этой струей в направлении ленты 10, отражается ею вниз в полость бункера 11. В случае выполнения ленты 10 перфорированной, влага, частично проникая через перфорацию ленты 10, попадает в кольцевой канал 14 и, эжектируясь струей из сопла 6, попадает на обрабатываемую поверхность, снижая температуру и повышая теплоемкость струи из коллектора 5.

Основной отработанный воздух уходит через окно 16 в камеру регенерации 9, отдавая тепло теплообменникам 22, откуда, в свою очередь, уходит в атмосферу через окно 8, а часть его подсасывается в канал 14 для повторного использования. В теплообменниках 22 атмосферный воздух подогревается перед поступлением его в воздухозаборники газогенераторов 3.

При необходимости температура газов из сопел 4 может снижаться открытием окон 26, где в газовый поток, выходящий из газогенераторов 3, эжектриуется атмосферный воздух.

Жидкость из бункера 13 сливается до отключения газогенераторов 3 с целью недопущения ее замерзания в нем при любых отрицательных температурах наружного воздуха, при которых по условиям технической эксплуатации допустима работа теплового газогенератора.

Изобретение относится к уборочным машинам и предназначено для очистки аэродромных и любых дорожных покрытий от льда, снега, щебня, гравия и др. смета. Уборочная машина содержит размещенные на шасси генератор газового потока, газовый коллектор с подающим соплом, всасывающее устройство с вихревой камерой и бункер сбора влаги и смета. В машине кольцевой газовый коллектор смонтирован вокруг корпуса, схватывающего бункер, внутри которого расположено всасывающее устройство, в виде вихревой камеры и эжектора над ней, соединенных с нагнетательным устройством. На торцевой стенке днища бункера перед входом в вихревую камеру установлены сопла для образования воздушной завесы, на выходе из вихревой камеры перед входом в бункер размещены сопла эжектора, соединенные с выходом генератора газового потока. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Уборочная машина, содержащая размещенные в корпусе на шасси генератор газового потока, газовый коллектор с подающим соплом, всасывающее устройство с вихревой камерой и бункер сбора влаги и смета, при этом подающее сопло газового коллектора направлено под днище бункера, а вихревая камера сообщена каналом с полостью бункера, отличающаяся тем, что газовый коллектор выполнен кольцевым и смонтирован вокруг корпуса, охватывающего бункер, внутри которого расположена вихревая камера всасывающего устройства, на торцевой стенке днища бункера перед входом в вихревую камеру установлены сопла для образования воздушной завесы, на выходе из вихревой камеры перед входом в бункер размещены сопла эжектора, соединенные с выходом генератора газового потока, а между стенками корпуса и бункера образован влагоподающий кольцевой канал, переходящий в торцевую щель в нижней части корпуса. 2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что вихревая камера всасывающего устройства выполнена в виде двух цилиндров, вставленных один в другой и образующих полость, при этом в стенке внутреннего цилиндра выполнены вертикальные щели, предназначенные для создания вихревого движения внутри всасывающего устройства, в верхней части полость ограничена фланцем подвода сжатого воздуха, а в нижней части полости расположены направляющие лопатки. 3. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что в верхней части бункера сбора влаги и смета выполнена окно и размещена лента для отражения в бункер твердых частиц. 4. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным эжектирующим узлом, расположенным над средней частью бункера сбора влаги и смета соосно с всасывающим устройством и выполненным в виде двух тарелок, опрокинутых ребрами одна к другой, образующих кольцевую щель между ними и имеющих фланец для подвода сжатого воздуха. 5. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена камерой регенерации для выхода отработанного газа через ее окно. 6. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что в местах соединения газового коллектора с генератором газового потока выполнены окна для регулирования температуры. 7. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что генератор газового потока состоит из трех установок, расположенных под углом 120^o одна к другой.